BRPI0709165B1 - Conjunto de barreira lateral em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos, barreira lateral para uso no mesmo, prendedor de barreira lateral para uso no mesmo e método para produzir tira fina lingotada por lingotamento contínuo - Google Patents

Description

"CONJUNTO DE BARREIRA LATERAL EM UM SISTEMA DE LINGOTA-MENTO CONTÍNUO COM ROLOS GÊMEOS, BARREIRA LATERAL PARA USO NO MESMO, FRENDEDOR DE BARREIRA LATERAL PARA USO NO

MESMO E MÉTODO PARA PRODUZIR TIRA FINA LINGOTADA POR LINGOTAMENTO CONTÍNUO" Antecedentes da Invenção Nò método cte lingotarento continuo (fundição contínua) para a manufatura cte aço, aço fundido (liquido) é furdido diretamente em tira fina por una .néquina de lingotamento (fundição). A forrra da tira é determinada pelo molde da máquina de lingotamento, que recebe o metal fundido a partir de ura panela intermediária e funde o metal tia forma de tira fina. A tira poete· ser ainda submetida à refrigeração e a processamento quando cte saída dos rolos de i rgotamento (fundição).

Ekn um lingotamento contínuo com rolos gêmeos, o metal fundido é introduzido entre um par de rolos de lingo-tamento (fundição) que giram em contra-rotaçâo, os quais são refrigerados internamente, de maneira que cascas de metal solidificam-se nas superfícies dos rolos de lingotamento em movimento, e são reunidas entre si na confluência formada entre os rolos de lingotamento para produzirem um produto de tira solidificada fina, distribuída descendentemente a partir da confluência entre os rolos de lingotamento. O termo confluência é utilizado neste contexto para fazer referência à região geral, na qual os rolos de lingotamento estão situados mais próximos um do outro. 0 metal fundido poderá ser vazado a partir de uma panela de lingotamento a-través de um sistema de distribuição de metal com- preendido de uma panela intermediária móvel e um bocal de núcleo localizado acima da confluência, para formar uma poça de fundição de metal fundido suportada nas superfícies de fundição dos cilindros, acima da confluência e que se estende ao longo do comprimento da confluência. Esta poça de fundição fica usualmente confinada entre placas ou represas laterais refratárias, mantidas em contacto deslizante com as superfícies extremas dos cilindros de fundição, de uma maneira tal a conterem as duas extremidades da poça de fundição.

Quando se funde tira de aço em uma fundição contínua com rolos gêmeos, a tira fundida fina deixa a confluência sob temperaturas muito altas da ordem de 1400°C. Se for exposta à atmosfera normal, ela sofrerá muito rapidamente formação de carepa devida à oxidação sob tais temperaturas elevadas. Portanto, é proporcionando um envoltório vedado que contém uma atmosfera que inibe a oxidação da tira, por baixo dos cilindros de fundição para receber a tira fundida quente e através do qual a tira passa para fora do fundidor de tira. A atmosfera de inibição de oxidação pode ser criada pela injeção de um gás não oxidante, por exemplo, um gás inerte, tal como argônio ou nitrogênio, ou gases redutores de descarga de combustão. Alternativamente, o envoltório pode ser substancialmente vedado contra o ingresso de uma atmosfera que contém o-xigênio durante a operação do fundidor de tira, e o teor de oxigênio da atmosfera dentro do envoltório é então reduzido durante uma fase inicial de fundição, ao permitir que a oxidação da tira extraia oxigênio a partir do envoltório vedado, tal como se encontra exposto nas patentes U.S. 5.762.126 e 5.960,855. A extensão de uma campanha de fundição de uma fundição continua com rolos gêmeos de uma maneira geral determinada até agora pelo ciclo de desgaste no bocal de núcleo, panela intermediária e barreiras laterais. Seqüências de múltiplas panelas de fundição podem ser continuadas na medida em que a fonte de metal fundido supre panelas de fundição de aço fundido, pelo uso de uma torre na qual diversas panelas de fundição de metal fundido podem se transferidas para a posição de operação. Conseqüentemente, o foco de atenção na fundição tem sido em prolongar o ciclo de vida do bocal de núcleo, panela intermediária e barreiras laterais, e reduzir deste modo o custo por tonelada da fundição de tira fina. Quando um bocal, panela intermediária ou uma barreira lateral se desgasta ao ponto de um deles ter de ser substituído, a campanha de fundição terá de ser sustada, e o componente gasto substituído. Isto geralmente irá requerer a remoção de outros componentes não gastos, uma vez que de outro modo a extensão da campanha seguinte será limitada pela vida útil remanescente dos componentes refratários gastos mas não substituídos, com perda conseqüente da vida útil dos refratários e aumento de custo da fundição de aço. além disso, todos os componentes refratários, terão de ser pré-aquecidos como no início da campanha de fundição original antes da fundição seguinte poder ser realizada. Alumina grafitada, nitreto de boro e compostos de nitreto de boro-zircônia são exemplos de materiais re-fratários adequados para os componentes de barreiras laterais, panela intermediária e bocal de núcleo. Da mesma forma, uma vez que o bocal de núcleo, panela intermediária e barreiras laterais têm todos de ser pré-aquecidos para temperaturas muito altas que se aproximam daquelas do aço fundido para resistir ao contacto com o aço fundido durante longos períodos, o resultado foi uma perda de tempo de fundição considerável entre as campanhas. Vide patentes U.S. Nos. 5.184.668 e 5.277.243.

Da mesma maneira, as barreiras laterais desgastam-se de uma forma independente dos bocais de núcleo e da panela intermediária, e independentemente um do outro. As barreiras laterais devem ser inicialmente impelidas contra as extremidades dos cilindros de fundição sob as forças aplicadas, e "embutidos" pelo desgaste de maneira a assegurar assentamento adequado contra extravasamento do aço fundido a partir da poça de fundição. As forças aplicadas as barreiras laterais podem ser reduzidas depois de um período de embutido inicial, mas serão sempre tais que existe um desgaste significativo das barreiras laterais durante toda a operação de fundição. Por esta razão, os componentes de bocal de núcleo e da panela intermediária no sistema de distribuição de metal deverão ter uma vida mais longa do que as barreiras laterais, e poderão normalmente ser operadas através de várias panelas de fundição de aço fundido fornecidas em uma campanha se a vida útil das barreiras laterais puder ser prolongada. Os componentes de panela intermediária e bocal de núcleo, que ainda têm vida útil, são freqüentemente substituídos quando as barreiras laterais são substituídas para aumentar a capacidade de fundição do fundidor. Além disso, o bocal de núcleo deve ser colocado no local antes da panela intermediária, e inversamente a panela intermediária deve ser removida antes do bocal de núcleo poder ser substituído, e estes dois componentes refratários desgastam-se independentemente um do outro.

Além disso, independentemente de qual o componente refratário que se desgasta em primeiro lugar, é necessário que uma corrida de fundição seja concluída para poder substituir-se o componente gasto. Uma vez que o custo de produção de tira fundida fina está diretamente relacionado à duração do tempo de fundição, componentes não gastos no sistema de distribuição de metal são geralmente substituídos antes do final de sua vida útil como uma precaução para evitar maior interrupção da campanha de fundição seguinte. Isto resulta em desperdício concomitante da vida útil dos componentes refratários.

Cada barreira lateral é geralmente mantida na posição durante a fundição por um suporte de bar- reira lateral. A barreira lateral tipicamente inclui uma parte de fundo biselada em forma de "V" e o suporte de barreira lateral tipicamente inclui um receptáculo em forma de "V" dentro do qual é assente a parte de fundo biselada em forma de "V" da barreira lateral. A configuração forma de "V" serve para posicionar e conter o da barreira lateral na posição durante a fundição. Entretanto, esses conjuntos de barreiras laterais limitam a vida útil das barreiras laterais antes de impactar prejudicialmente as bordas da tira fundida e de pôr o equipamento de fundição em sério risco. Especificamente, as barreiras laterais e suportes de barreiras laterais gastos podem permitir sangramento de metal fundido se as barreiras laterais forem deixados desgastar além de um certo ponto, e resultar em danos para o equipamento de fundição. Conseqüentemente, as barreiras laterais são usualmente substituídas antes de poderem ocorrer esse danos nas bordas da tira de fundição e no equipamento de fundição que limitam a duração da campanha de fundição. Tal como explicado anteriormente, quando as barreiras laterais são trocados, a panela intermediária e o bocal de núcleo também serão geralmente substituídos e iniciada uma nova campanha de fundição. Deste modo, os custos de fundição por tonelada de tira fina fundida poderíam ser consideravelmente reduzidos se a vida útil das barreiras laterais pudesse ser prolongada.

Outras limitações e desvantagens dos sis- temas e métodos de fundição de tira fina anteriormente propostos e usados serão evidenciados para aquele versado na técnica, através de comparação desses sistemas e métodos com a presente invenção conforme exposta no presente pedido.

Sumário da Invenção Expõe-se uma barreira lateral para o uso em um sistema de fundição continua com rolos gêmeos, sendo as barreiras laterais dotados de superfícies externas opostas com uma superfície externa para contactar metal fundido e cilindros de fundição e uma superfície externa oposta dotada de partes prendedoras que se estendem para fora a partir da superfície externa oposta e capaz de prender o a barreira lateral a um prendedor da barreira lateral para prender a barreira lateral na posição durante a fundição.

Expõe-se um prendedor de barreira lateral para o uso em um sistema de fundição contínua com rolos gêmeos, sendo o prendedor de barreira lateral dotado de partes de fixação capazes de receberem e suportarem uma barreira lateral nas partes de fixação da barreira lateral, e sem qualquer parte exposta do prendedor de barreira lateral estendida substancialmente em uma direção no sentido de uma superfície externa da barreira lateral para contactar metal fundido.

Expõe-se um método para produzir tira fundida fina por fundição contínua que compreende as etapas de: (a) montar um par de cilindros de fundição dotados de uma confluência formada entre eles; (b) montar um sistema de distribuição de metal que compreende barreiras laterais adjacentes às extremidades da confluência para confinar uma poça de fundição de metal fundido suportada nas superfícies de fundição dos cilindros de fundição, onde cada barreira lateral tem partes de superfície externa opostas uma disposta em contacto com o metal fundido, e a outra tendo partes de fixação capazes de prenderem a barreira lateral a um lado do prendedor de barreira lateral para prender as ditas barreiras laterais na posição durante a fundição, sem qualquer parte exposta do dito prendedor de barreira lateral estendida substancialmente além da superfície externa oposta da dita barreira lateral no sentido da superfície externa em contacto com o metal fundido; (c) introduzir metal fundido entre o par de cilindros de fundição para formar uma poça de fundição suportada nas superfícies de fundição dos cilindros de fundição confinada pelas ditas barreiras la- terais; e (d) fazer girar em contra-rotação os cilindros de fundição para formar cascas de metal solidificadas nas superfícies dos cilindros de fundição e tira de aço fina fundida através da confluência entre os cilindros de fundição a partir das ditas cascas solidificadas.

As partes de fixação de cada barreira lateral podem compreender prendedores refratários que se estendem além da dita superfície externa oposta adjacente a um prendedor de barreira lateral.

Os prendedores refratários de cada barreira lateral e partes de fixação de cada prendedor de barreira lateral podem interagir para posicionar a barreira lateral para fundição.

As partes de fixação de cada barreira lateral podem compreender pinos de cerâmica que são fixados na dita parte de superfície externa oposta de cada barreira lateral.

Cada prendedor de barreira lateral pode ter partes de fixação que compreendem entalhes, ou calhas, dentro das quais podem assentar partes de fixação da barreira lateral, quando a barreira lateral é fixado ao prendedor de barreira lateral durante uma campanha de fundição.

Alternativamente, o prendedor de barreira lateral pode ter partes de fixação, as quais são usual- mente de cerâmica, que se estendem dentro das partes prendedoras das barreiras laterais (que são aberturas no barreira lateral), de forma que as partes expostas do prendedor de barreira lateral não se estendem substancialmente além da superfície lateral externa oposta da barreira lateral no sentido da superfície externa que contacta o metal fundido.

Expõe-se igualmente um sistema de fundição de tira fina contínuo com conjuntos de barreiras laterais em cada lado de um fundidor.

Cada conjunto de barreira lateral compreende uma barreira lateral dotado de superfícies externas opostas, uma para contactar metal fundido e a superfície externa oposta tendo partes prendedoras capazes de fixarem e reterem a barreira lateral na posição durante a fundição. 0 conjunto de barreira lateral compreende ainda um prendedor de barreira lateral dotado de partes de fixação capazes de receberem e suportarem a barreira lateral nas partes de fixação sem qualquer parte exposta do prendedor de barreira lateral estendida substancialmente além da parte de superfície externa oposta da barreira lateral no sentido da parte de superfície para contactar metal fundido. 0 conjunto de barreira lateral compreende uma barreira lateral que é dotado de pelo menos três pinos de cerâmica que se estendem para fora a partir da superfície externa oposta capaz de fixação às partes de fixação do prendedor de barreira lateral e de prender a barreira lateral na posição durante a fundição. 0 conjunto de barreira lateral também pode compreender um prendedor de barreira lateral dotado de entalhes, ou calhas, capazes de posicionarem e suportarem a barreira lateral durante a fundição, sem qualquer parte exposta do prendedor de barreira lateral estendendo-se substancialmente além da superfície externa oposta da barreira lateral no sentido da parte de superfície da barreira lateral para conectar metal fundido. 0 sistema e método para fundir continuamente tira fina, com o conjunto de barreira lateral exposto, pode prolongar-se pela extensão de uma campanha de fundição em tanto quanto 50%, ou mais. A vida útil das barreiras laterais pode prolongar-se sem qualquer risco de sangramento de metal fundido a partir da poça de fundição em uma barreira lateral provando danos às bordas da tira fundida e resultando em termino da seqüência de fundição.

Além disso, o risco de danificação do e-quipamento de fundição proveniente do metal fundido nas barreiras laterais é substancialmente reduzido.

Da mesma forma, com determinadas concretizações da presente invenção, o posicionamento das barreiras laterais depois do preaquecimento por meio de robôs é facilitado pela montagem das barreiras laterais na posição para a fundição.

Estas e outras vantagens e aspectos novos da presente invenção, bem como detalhes de uma concretização ilustrada da mesma, serão mais facilmente compreendidos a partir da descrição seguinte e dos desenhos anexos.

Descrição Breve das Diversas Vistas dos Desenhos As Figuras 1A-1G ilustram vários aspectos de um sistema de fundição continua com rolos gêmeos em que são usadas concretizações da presente invenção, de acordo com vários aspectos da presente invenção. A Figura 2 ilustra uma concretização exem-plificativa de um prendedor de barreira lateral, usado no sistema das Figuras 1A-1G, de acordo com vários aspectos da presente invenção.

As Figuras 3A-3B ilustram uma concretização exemplificativa de uma barreira lateral, usado no sistema das Figuras 1A-1G e preso na posição pelo prendedor de barreira lateral da Figura 2, de acordo com vários aspectos da presente invenção.

As Figura 4A-4B ilustram uma concretização exemplificativa de um conjunto de barreira lateral que compreende o prendedor de barreira lateral da Figura 2 e a barreira lateral das Figuras 3A-3B e usado no sistema das Figuras 1A-1G, de acordo com vários aspectos da presente invenção. A Figura 5 mostra um fluxograma de uma concretização de um método de produção de tira fundida fina por fundição continua utilizando-se o sistema das Figuras 1A-1G com o conjunto de barreira lateral das Figuras 4A-4B, de acordo com vários aspectos da presente invenção.

Descrição Detalhada da Invenção As Figuras 1A-1G ilustram vários aspectos de um sistema de fundição continua com rolos gêmeos exemplificativo em que são usadas várias concretizações da presente invenção, de acordo com vários aspectos da presente invenção. 0 fundidor de cilindros gêmeos ilustrativo compreende uma fundição continua com rolos gêmeos assinalado geralmente como 11 que produz uma tira de aço fundido 12 que passa dentro de um envoltório vedado 10 para uma mesa-guia 13, que orienta a tira para uma cadeira de cilindros puxadores 14 através das qual sai do envoltório vedado 10. A vedação do envoltório 10 pode não ser completa, mas apropriada para permitir o controle da atmosfera dentro do envoltório e acesso de o-xigênio para a tira fundida dentro do envoltório conforme descrito mais adiante. Depois de sair do envoltório vedado 10, a tira pode passar através de outros envoltórios vedados e pode ser submetida a tratamento de laminação a quente e resfriamento em linha que não fazem parte da presente invenção. O fundidor de cilindros gêmeos 11 compreende um par de cilindros de fundição posicionados lateralmente 22 que formam uma confluência 15 entre eles, à qual é distribuído metal fundido proveniente de uma pa- nela de fundição 23 através de um sistema de distribuição de metal 24. 0 sistema de distribuição de metal 24 compreende uma panela intermediária 25, uma panela intermediária removível 2 6 e um ou mais bocais de núcleo 27 que ficam localizados acima da confluência 15. 0 metal fundido distribuído para os cilindros de fundição é suportado em uma poça de fundição 16 nas superfícies de fundição dos cilindros de fundição 22 acima da confluência 15. A poça de fundição de metal fundido suportada nos cilindros de fundição é confinada nas extremidades dos cilindros de fundição 22 por meio de um par de primeiras barreiras laterais 35, que são aplicados às extremidades escalonadas dos cilindros pela operação de um par de unidades de cilindros hidráulicos 36 que operam através de hastes de empuxo 50 conectadas aos prendedores de barreiras laterais 37.

Os cilindros de fundição 22 são internamente refrigerados a água pelo suprimento de refrigerante 17 e acionados em direção de contra-rotação por acionamentos 18, de forma que cascas de metal solidificam-se nas superfícies móveis dos cilindros de fundição quando as superfícies de fundição se movimentam através da poça de fundição 16. Estas cascas de metal são reunidas na confluência 15 para produzirem a tira fundida fina 12, que é distribuída descendentemente a partir da confluência 15 entre os cilindros. A panela intermediária 25 é equipada com uma tampa 28. Aço fundido é introduzido dentro da panela intermediária 25 a partir da panela de fundição 23 por intermédio de um bocal de saida 29. A panela intermediária 25 é equipada com uma haste obturadora 33 e uma válvula de gaveta corrediça 34 para abrir e fechar seletivamente a saída 31 e controlar efetivamente o fluxo de metal proveniente da panela intermediária para a panela intermediária removível 26. 0 metal fundido flui a partir da panela intermediária 25 através de uma saída 31 através de um bocal de saída 32 para a panela intermediária removível 26 (também chamada de vaso distribuidor ou peça de transição), e então para os bocais de núcleo 27. No início de uma operação de fundição é produzida uma curta extensão de tira imperfeita, quando as condições de fundição se estabilizam. Depois da fundição contínua ser estabilizada, os cilindros de fundição são afastados levemente e então aproximados um do outro novamente para fazer com que esta extremidade dianteira da tira seja arrancada de modo a formar uma extremidade de ponta limpa da tira de fundição seguinte para iniciar a campanha de fundição. 0 material imperfeito cai em um receptáculo de caixa de sucata 40 localizado por baixo do fundidor 11 e que faz parte do envoltório 10 tal como descrito adiante. Nesta ocasião, o avental oscilante 38, que normalmente fica pendurado descendentemente a partir de um pivô 39 para um lado no envoltório 10, é levado a oscilar através da saída de tira proveniente da confluência 15 para orientar a ex- tremidade de ponta da tira fundida sobre a mesa-guia 13, que alimenta a tira para a cadeira de cilindros pu-xadores 14. 0 avental 38 é então recolhido de volta à sua posição pendurada para permitir que a tira fique pendurada em uma alça por baixo do fundidor, conforme ilustrada nas Figuras 1B e 1D, antes de a tira passar para a mesa-guia 13 onde ela engranza com uma sucessão de roletes de orientação.

Ilustrativamente, o fundidor de cilindros gêmeos pode ser da espécie que se encontra ilustrada com alguns detalhes nas patentes U.S. Nos. 5.184.668 e 5.277.243, e pode-se fazer referência a essas patentes para detalhes de construção apropriados que não fazem parte da presente invenção.

Uma seção de parede de envoltório 41 circunda os cilindros de fundição 22 e é formada com placas laterais 64 providas de entalhes 65 configurados para receberem estreitamente os prendedores de barreiras laterais 37 quando o par de barreiras laterais 35 são pressionados contra as extremidades dos cilindros de fundição 22 pelas unidades de cilindro 36. As interfaces entre os prendedores de barreiras laterais 37 e as seções de parede lateral de envoltório 41 são vedadas por meio de vedações deslizantes 66 para manterem a vedação do envoltório 10. As vedações 66 podem ser formadas de cabo de fibra cerâmica ou outro material de vedação adequado.

As unidades de cilindro 36 estendem-se pa- ra fora através da seção de parede de envoltório 41, e nestes locais o envoltório é vedado por placas de vedação 67 ajustadas às unidades de cilindro de forma a en-granzarem com a seção de parede de envoltório 41 quando as unidades de cilindro são acionadas para pressionarem as placas de fechamento de poça contra as extremidades dos cilindros de fundição. As unidades de cilindro 36 também movimentam corrediças refratárias 68 que são movimentadas pelo acionamento das unidades de cilindro para fecharem ranhuras 69 no topo do envoltório, através das quais as barreiras laterais 35 são inicialmente inseridos dentro do envoltório 10 e nos prendedores 37 para aplicação aos cilindros de fundição. O topo do envoltório vedado 10 é fechado pela panela intermediária 24, pelos prendedores de barreiras laterais 37 e pelas corrediças 68 quando as unidades de cilindro são acionadas para impelirem as barreiras laterais 35 contra os cilindros de fundição 22.

Quando é determinado que tem de ser realizada uma substituição nas barreiras laterais 35, bocal de núcleo 27 ou panela intermediária removível 26 devido a desgaste ou por qualquer outra razão, inicia-se o preaquecimento de um segundo componente refratário i-dentifiçado como estando precisando de substituição. Este preaquecimento da segunda panela intermediária 26' ou segundo bocal de núcleo 27' é iniciado enquanto se prossegue com a fundição pelo menos 2 horas antes da transferência para a posição de operação, e o preaque- cimento das segundas barreiras laterais 35' é iniciado pelo menos 0,5 hora antes da transferência para a posição de operação. Este preaquecimento é realizado em um aquecedor de preaquecimento 50, 54 ou 57, tipicamente uma câmara de preaquecimento, em um local conveniente para o fundido 11, mas retirado em relação à posição de operação dos componentes refratários durante a fundição .

Durante este preaquecimento do componente refratário de substituição, a fundição tipicamente prossegue sem interrupção. Quando o componente refratário está pronto para ser substituído, a saber, a panela intermediária 26, o bocal de núcleo 27 ou as barreiras laterais 35, a porta corrediça 34 é fechada e efetua-se a drenagem do metal fundido da panela intermediária 26, do bocal de núcleo 27 e da poça de fundição 16. Tipicamente, a panela intermediária 26'e as barreiras laterais 35' são preaquecidos e substituídos como componentes refratários individuais, e o bocal de núcleo 27' é preaquecido e substituído em peças ou partes quando essas partes do componente refratário estão gastas.

Quando se determina que tem de ser realizada uma substituição nas barreiras laterais 35 devido a desgaste ou qualquer outra razão, inicia-se o preaquecimento de um ou mais segundas barreiras laterais 35' identificados como estando necessitados de substituição enquanto a campanha prossegue. Este preaqueci- mento das segundas barreiras laterais 35' é iniciado pelo menos 0,5 hora antes da transferência para a posição de operação. Durante este preaquecimento do componente refratário de substituição, a fundição prossegue tipicamente sem interrupção. Quando o preaquecimento é completado e deve proceder-se à substituição das barreiras laterais, a porta corrediça 34 é fechada e a panela intermediária 26, bocal de núcleo 27 e poça de fundição 16 são drenados e interrompe-se a fundição. Um par de robôs de transferência 55 removem as primeiras barreiras laterais 35 da posição de operação, e então um par de robôs de transferência 56 transferem as segundas barreiras laterais 35' da câmara de preaquecimento 57 para a posição de operação. Observe-se que os robôs de transferência 55 e 56 podem ser os mesmos ilustrados na Figura IA se houver um local para que os robôs de transferência possam rapidamente pôr de lado as primeiras barreiras laterais 35 removidos. Entretanto, para poupar tempo na remoção das barreiras laterais 35 e posicionar as segundas barreiras laterais 35' na posição de operação, podem empregar-se dois pares de robôs de transferência 55 e 56. Em seguida ao posicionamento das segundas barreiras laterais 35' na posição de operação, a porta corrediça 34 é aberta para preencher a panela intermediária 26 e bocal de núcleo 27 e formar a poça de fundição 16, e prosseguir com a fundição. Observe-se que os robôs de transferência 55 e 56 podem ser os mesmos robôs de transferência 52 e 53 usados para transferir os bocais de núcleo, equipados com um segundo conjunto de braços pegadores 71.

Cada robô de transferência 52, 53, 55 e 56 é um dispositivo robô conhecido daqueles versados na técnica com braços pegadores 70, 71 para agarrarem o bocal de núcleo 27 ou 27' tipicamente em duas partes, ou barreiras laterais 35 ou 35' . Eles podem ser levantados e abaixados e também movimentados horizontalmente ao longo de trilhos aéreos para mover o bocal de núcleo 21' ou as barreiras laterais 35 a partir de uma câmara de preaquecimento 54 ou 57 em uma localização separada da posição de operação para o fundidor para inserção descendente das placas através das ranhuras 69 dentro dos prendedores 37. Braços pegadores 70 também são operáveis para remover pelo menos partes do bocal de núcleo 27 ou barreiras laterais 35 gastos. A etapa de remover a barreira lateral 35 gasto é realizado pela unidade de cilindro operacional 36 para retirar a haste de empuxo 50 suficientemente para abrir a ranhura 69 e para trazer a barreira lateral 35 para a posição diretamente por baixo dessa ranhura, depois do que o braço pegador 70 do robô de transferência 55 pode ser abaixado através da ranhura para agarrar a barreira lateral 35 e então levantado para retirar a barreira lateral gasto. As barreiras laterais 35 podem ser removidos quando eles ficam gastos até os limites especificados como será explicado mais adiante, e podem ser removidos um de cada vez quando gastos até um limite especificado. Durante uma corrida de fundição e a um intervalo de tempo antes das barreiras laterais 35 terem sido gastos até um nivel imprestável, a taxa de desgaste das barreiras laterais 35b pode ser monitorada por sensores, e o preaquecimento das barreiras laterais de substituição 35' é iniciado em fornos de preaquecimento nas câmaras de preaquecimento 57 separadas do fundidor 11.

Para substituir as barreiras laterais 35, quando o aço fundido foi drenado do sistema de distribuição de metal e poça de fundição, as unidades de cilindro 36 são operadas para retrair os prendedores de barreiras laterais 37 e para trazer as barreiras laterais 35 diretamente por baixo das ranhuras 69 que são abertas pelo movimento de retração das corrediças 68. Os robôs de transferência 55 podem ser então abaixados de forma tal que seus braços de apreensão 70 podem a-garra as barreiras laterais 35 e levantados e removem essas barreiras laterais gastos, que podem ser então descartados para sucata ou para recuperação. Os robôs de transferência 56 são então movimentados para as câmaras de preaquecimento onde eles apanham as barreiras laterais de substituição 35' e movimentam os mesmos para a posição acima das ranhuras 69 e dos prendedores de barreiras laterais 37 retraídos. As barreiras laterais 35' são então abaixados pelos robôs de transferência 56 para os prendedores de placas, os robôs de transferência 56 são levantados e as unidades de cilin- dro 36 operadas para impelir as barreiras laterais de substituição preaquecidos 35' contra a extremidade dos cilindros de fundição 22 e para mover os lados 68 para fechar as ranhuras de envoltório 69. 0 operador então aciona a porta corrediça 34 para iniciar a retomada da fundição pelo vazamento de aço fundido dentro da panela intermediária 26 e bocal de núcleo 27, para iniciar uma operação de fundição normal em um mínimo de tempo.

Poderá ser desejável substituir uma barreira lateral ou barreiras laterais 35 quando gastos até limites especificados, tais como quando a(s) barreirais) se torna ou irá tornar-se imprestável. Por exemplo, o desgaste das barreiras laterais pode ser monitorado por meio de transdutores de car-ga/deslocamento montados nos cilindros 36. Os cilindros serão geralmente operados de maneira a imporem uma força relativamente alta nas barreiras laterais 35 durante um período de acamação inicial em que haverá uma taxa de desgaste mais alta, depois do que a força pode ser reduzida para uma força de operação normal. As respostas dos transdutores de deslocamento nos cilindros 36 podem ser então analisadas por um sistema de controle, usualmente incluindo um circuito computadorizado, para estabelecer uma taxa de desgaste progressivo e para avaliar um tempo em que o desgaste alcançará um nível em que as placas laterais se tornam imprestáveis. O sistema de controle é sensível aos sensores para determinar o tempo em que o preaquecimento das barreiras laterais de substituição devem ser iniciados antes de se interromper a função de fundição para substituição das barreiras laterais. A Figura 2 ilustra uma concretização exem-plificativa de um prendedor de barreira lateral 37 para o uso no sistema de fundição continua. 0 prendedor de barreira lateral 37 é usado no sistema das Figuras 1A-1G, de acordo com vários aspectos da presente invenção. 0 prendedor de barreira lateral 37 inclui três partes de fixação 210, 220 e 230. Na concretização i-lustrada na Figura 2, as partes de fixação 210, 220 e 230 são entalhes ou calhas refratárias (tipicamente de cerâmica) que são capazes de receberem e suportarem uma barreira lateral sem partes expostas no prendedor de barreira lateral 37 estendidas substancialmente além de uma superfície externa da barreira lateral adjacente ao prendedor de barreira lateral.

As Figuras 3A-3B ilustram uma concretização exemplificativa de uma barreira lateral 37, usado no sistema das Figuras 1A-1G e mantido na posição pelo prendedor de barreira lateral 37 da Figura 2, de acordo com vários aspectos da presente invenção. A barreira lateral 35 inclui uma superfície externa 311 que fica voltada para o metal fundido e uma superfície externa oposta 310 dotada de três partes prendedoras 320, 330, e 340. A Figura 3A é uma vista frontal da barreira lateral 35 e a Figura 3B é uma vista lateral da barreira lateral 35. De acordo com uma concretização da presente invenção, as partes prendedoras 320-340 são prendedores refratários (por exemplo, pinos de cerâmica) que são mantidos na posição dentro de furos na barreira lateral 35 por meio de um adesivo ou cola de refratário. Os prendedores refratários 320-340 estendem-se para fora a partir da superfície externa oposta 310 da barreira lateral 35. Alumina grafitada, nitri-to de boro e compostos de nitrito de boro-zircônia são exemplos de materiais refratários adequados para as barreiras laterais. As linhas tracejadas 350 e 351 da Figura 3A servem para ilustram onde a barreira lateral faz contacto físico com os cilindros de fundição quando instalados em uma máquina de fundição, de acordo com uma concretização da presente invenção.

Alternativamente, o prendedor de barreira lateral pode ter partes de fixação refratárias, as quais são usualmente de cerâmica, que se estendem dentro das partes de fixação das barreiras laterais (que são aberturas na barreira lateral), de forma que as partes expostas do prendedor de barreira lateral não se estendem substancialmente além da superfície lateral externa oposta da barreira lateral no sentido da superfície externa que fica em contacto com o metal fundido .

De acordo com uma concretização da presente invenção, os prendedores refratários 320-340 da barreira lateral 35 e as partes de fixação 210-230 do prendedor de barreira lateral 37 interagem no sentido de posicionar a barreira lateral 35 para fundição quando a barreira lateral 35 é assentado no prendedor de barreira lateral 37, de forma tal que os pinos de cerâmica 320-340 repousam dentro das calhas 210-230. Cada um dos pinos de cerâmica inclui uma extensão (por exemplo, uma cabeça) 321 que serve para ajudar a manter a barreira lateral 35 preso ao prendedor de barreira lateral 37 nas partes de fixação 210 e 220. As extensões 321 ficam pendentes sobre as partes de fixação 210 e 220 de forma tal que a barreira lateral 35 tem o movimento limitado com relação ao prendedor de barreira lateral 37 em uma direção perpendicular à superfície externa oposta 310 da barreira lateral 35. De acordo com uma concretização da presente invenção, as partes prendedoras são coladas por refratário na superfície externa oposta 310 da barreira lateral 35.

As Figuras 4A-4B ilustram uma concretização exemplificativa de um conjunto de barreira lateral 400 que compreende o prendedor de barreira lateral 37 da Figura 2 assentado com a barreira lateral 35 da Figura 3 e usado no sistema das Figuras 1A-1G, de acordo com vários aspectos da presente invenção. A Figura 4A mostra o conjunto de barreira lateral 400 na instalação usando-se um robô de transferência 410. O robô de transferência 410 é capaz de estender-se descendentemente, agarrar a barreira lateral 35 e puxar a barreira lateral 35 ascendentemente para remover a barreira lateral 35 do prendedor de barreira lateral 37.

De forma assemelhada, o robô de transferência 410 '3 capaz de assentar uma nova barreira lateral 35 sobre o prendedor de barreira lateral 37 conforme descrito anteriormente neste contexto. O robô de transferência 410 não tem de ser tão preciso no posicionamento da barreira lateral 35 com relação ao prendedor de barreira lateral 37 como nas configurações da técnica anterior. A configuração da barreira lateral 35 e prendedor de barreira lateral 37 é mais condescendente com relação ao posicionamento. Outros maquinismos fixam o prendedor de barreira lateral 37 na posição.

Na posição de fundido ilustrada na Figura 4A, a barreira lateral 35 é posicionado estreitamente contra o prendedor de barreira lateral 37. Nenhuma parte exposta do prendedor de barreira lateral 37 estende-se substancialmente além da superfície externa oposta 310 no sentido da superfície externa 31 da barreira lateral 35 para contacto com metal fundido. Esta configuração permite que a barreira lateral 35 seja usado durante mais tempo para fundição e maior desgaste antes de ter que ser substituído. Qualquer uma ou todas as partes de prendedor 320-340 podem ser também deixadas desgastar na medida em que prossegue o processo de fundição, de acordo com várias concretizações da presente invenção. A Figura 5 mostra um fluxograma de uma concretização de um método 500 de produção de tira fundida fina por fundição contínua utilizando-se o siste- mas das Figuras 1A-1G com o conjunto de barreira lateral das Figuras 4A-4B, de acordo com vários aspectos da presente invenção. Na etapa 510 do método 500, monta-se um par de cilindros de fundição dotados de uma confluência entre eles. Na etapa 520, monta-se um sistema de distribuição de metal que compreende barreiras laterais adjacentes às extremidades da confluência, para confinar uma poça de fundição de metal fundido suportada nas superfícies de fundição dos cilindros de fundição. Cada barreira lateral é dotado de superfícies externas opostas, uma superfície de contacto com o metal fundido e a outra superfície externa oposta dotada de partes prendedoras capazes de fixarem a barreira lateral a um prendedor de barreira lateral para manter as barreiras laterais na posição durante a fundição. Nenhuma parte do prendedor de barreira lateral fica exposta além da superfície externa oposta da barreira lateral que tem as partes prendedoras. Na etapa 530, aço fundido é introduzido entre o par de cilindros de fundição para formar uma poça de fundição suportada nas superfícies de fundição dos cilindros de fundição confinada pelas barreiras laterais. Na etapa 540, os cilindros de fundição são acionados em contra-rotação para formarem cascas solidificadas nas superfícies dos cilindros de fundição e fundir tira de aço fina através da confluência entre os cilindros de fundição a partir das cascas solidificadas.

De acordo com uma concretização da presen- te invenção, o desgaste de pelo menos partes das barreiras laterais é monitorado. A monitoração é realizada por um sensor tal como, por exemplo, um sensor óptico ou um sensor elétrico. Pelo menos uma parte de uma barreira lateral é substituída quando o sensor revela que o barreira lateral está gesto até os limites especificados .

Em resumo, determinadas concretizações da presente invenção proporcionam um conjunto de barreira lateral para um sistema de fundição contínua com rolos gêmeos. 0 conjunto de barreira lateral inclui uma barreira lateral dotado de uma superfície externa no sentido do metal fundido e uma superfície externa oposta dotada de partes prendedoras que se estendem para fora a partir da superfície externa oposta e capazes de fixarem a barreira lateral a um prendedor de barreira lateral na superfície externa oposta, para prender a barreira lateral na posição durante a fundição. O conjunto de barreira lateral também inclui um prendedor de barreira lateral dotado de partes de fixação capazes de receberem e suportarem a barreira lateral nas partes de fixação, sem haja qualquer parte do prendedor de barreira lateral estendida substancialmente além da superfície externa oposta no sentido da superfície externa da barreira lateral para contacto com metal fundido .

Muito embora a invenção fosse descrita com referência a determinadas concretizações, será compre- endido por aqueles versados na técnica que várias alterações podem ser realizadas e equivalentes podem ser substituídos sem com isso escaparem do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser realizadas para permitir adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos da invenção, sem com isso escaparem do seu escopo. Conseqüentemente, pretende-se que a invenção não fique limitada às concretizações particulares expostas, mas a invenção incluirá todas as concretizações que incidirem dentro do escopo das reivindicações em anexo.

Claims (19)

1 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento continuo com rolos gêmeos (11), caracterizado por compreender: uma barreira lateral (35) tendo superfícies externas opostas, uma das superfícies externas (311) para contatar metal fundido e a superfície externa o-posta (310) tendo partes prendedoras (320, 330, 340) capazes de fixarem a barreira lateral a um prendedor de barreira lateral (37) para manter a barreira lateral (35) em posição durante o lingotamento; e um prendedor de barreira lateral (37) tendo partes de fixação (210, 220, 230) capazes de receberem e suportarem a barreira lateral (35) nas partes prendedoras (320, 330, 340), sem que haja qualquer parte exposta do prendedor de barreira lateral (37) estendida além da superfície externa oposta da barreira lateral (35) no sentido da superfície externa (311) para contato com metal fundido.

2 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral compreenderem prendedores refratários que se estendem além da superfície externa oposta adjacente ao prendedor de barreira lateral (37).

3 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por os prendedores refratários (320, 330, 340) serem pinos re-fratários.

4 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento continuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por os prendedores refratários (320, 330, 340) da barreira lateral (35) e as partes de fixação (210, 220, 230) do prendedor de barreira lateral (37) interagiram para posicionar a barreira lateral (35) para lingotamento.

5 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento continuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral (35) compreenderem pelo menos três pinos refratários os quais são fixados na barreira lateral na superfície externa oposta (310) da barreira lateral.

6 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por as partes de fixação (210, 220, 230) do prendedor de barreira lateral (37) compreenderem entalhes ou calhas nos quais as partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral (35) repousam quando a barreira lateral é fixada ao prendedor de barreira lateral.

7 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por o pelo menos três pinos refratários (320, 330, 340) da barreira lateral (35) e o pelo menos três entalhes ou calhas (210, 220, 230) do prendedor de barreira lateral (37) interagem para posicionar e suportar a barreira lateral (35) durante o lingotamento.

8 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento continuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por as partes de fixação (210, 220, 230) do prendedor de barreira lateral (37) se estenderem em partes prendedoras (320, 330, 340) as quais são aberturas na barreira lateral (35) para prover as partes expostas do prendedor de barreira lateral a não se estenderem além da superfície externa oposta da barreira lateral em direção à superfície externa (311) contatando o metal fundido.

9 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por as partes de fixação do prendedor de barreira lateral (37) estendidas na barreira lateral são de cerâmica.

10 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 3 ou 5, caracterizado por os pinos refratários (320, 330, 340) serem colados refratários na superfície externa oposta (310) da barreira lateral.

11 - Conjunto de barreira lateral (400) em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo a reivindicação 3 ou 5, caracterizado por pelo menos alguns dos pinos refratários (320, 330, 340) da barreira lateral (35) incluírem uma extensão (321) para assistir a manter a barreira lateral (35) em posição em relação ao prendedor de barreira lateral (37).

12 - Barreira lateral (35) para uso em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), caracterizada por a barreira lateral (35) ter superfícies externas opostas com uma superfície externa (311) para contatar metal fundido e rolos de lingotamento e uma superfície externa oposta (310) tendo partes pren-dedoras (320, 330, 340) que se estendem para fora a partir da superfície externa oposta e capazes de fixarem a barreira lateral a um prendedor de barreira lateral (37) para manter a barreira lateral na posição durante o lingotamento.

13 - Barreira lateral (35) para uso em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 12, caracterizada por as partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral (35) serem capazes de interagir com as partes de fixação (210, 220, 230) do prendedor de barreira lateral (37) para posicionarem e suportarem a barreira lateral (35) quando a barreira lateral (35) é posicionada durante o lingotamento.

14 - Barreira lateral (35) para uso em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada por as partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral compreenderem pinos refratários os quais são colados refratários na superfície externa oposta (310) da barreira lateral.

15 - Barreira lateral (35) para uso em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizada por as partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral (35) serem capazes de repousar em entalhes (210, 220, 230) do prendedor de barreira lateral quando a barreira lateral (35) é fixada ao prendedor de barreira lateral (37).

16 - Prendedor de barreira lateral (37) para uso em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), caracterizado por o prendedor de barreira lateral (37) ter partes de fixação (210, 220, 230) capazes de receberem e suportarem uma barreira lateral (35) em partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral (35), e sem que haja qualquer parte exposta do prendedor de barreira lateral (37) estendida em uma direção no sentido de uma superfície externa (311) da barreira lateral para contato com metal fundido.

17 - Prendedor de barreira lateral (37) para uso em um sistema de lingotamento contínuo com rolos gêmeos (11), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por as partes de fixação (210, 220, 230) do prendedor de barreira lateral (37) serem capazes de in- teragir com as partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral (35) para posicionarem a barreira lateral para lingotamento.

18 - Prendedor de barreira lateral (37) para uso em um sistema de lingotamento continuo com rolos gêmeos (11) , de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado por as partes de fixação (210, 220, 230) do prendedor de barreira lateral (37) compreenderem entalhes (210, 220, 230) capazes de receberem as partes prendedoras (320, 330, 340) da barreira lateral (35) quando a barreira lateral é fixada ao prendedor de barreira lateral (37).

19 - Método para produzir tira fina lingotada (12) por lingotamento continuo, caracterizado por compreender as etapas de: (a) montar um par de rolos de lingotamento (22) tendo uma confluência (15) entre os mesmos; (b) montar um sistema de distribuição de metal (24) compreendendo barreiras laterais (35) adjacentes às extremidades da confluência (15) para confinar uma poça de lingotamento (16) de metal fundido suportada em superfícies de lingotamento dos rolos de lingotamento (22), em que cada barreira lateral (35) tem superfícies externas opostas, uma superfície (311) contatando o metal fundido e a su- perfície oposta (310) tendo partes pren-dedoras (320, 330, 340) capazes de prenderem a barreira lateral (35) a um pren-dedor de barreira lateral (37) para prender as barreiras laterais em posição durante o lingotamento, sem qualquer parte exposta do prendedor de barreira lateral (37) estendida além da superfície externa oposta (310) da barreira lateral; (c) introduzir metal fundido entre o par de rolos de lingotamento (22) para formar uma poça de lingotamento (16) suportada em superfícies de lingotamento dos rolos de lingotamento (22) confinada pelas barreiras laterais (35); e (d) fazer girar em contra rotação os rolos de lingotamento (22) para formar cascas de metal solidificadas nas superfícies dos rolos de lingotamento (22) e lingotar a tira de aço fina (12) através da confluência (15) entre os rolos de lingotamento (22) a partir das cascas solidificadas .